DE3030065A1 - Detecting vehicle rotation about longitudinal axis - using magnet rotating about conductor with amplifier connected to both ends - Google Patents
Detecting vehicle rotation about longitudinal axis - using magnet rotating about conductor with amplifier connected to both endsInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur Identifizierung einer DrehbewegungDevice for identifying a rotary movement
Die Erflnuling bezieht sich auf eine Einrichtung zur Identifizierung einer Drerlbewegung eines Kraftfahrzeugs um seine Längsachse.The fulfillment relates to an identification facility a rotating movement of a motor vehicle about its longitudinal axis.
Bei Kraftfahrzeugen ist es bekannt,Fahrzeugverzögerungen zu messen und davon abhängig Sicherheitseinrichtungen auszulösen, wie z.B. einen Gurtstrammer des Sicherheitsgurtes oder aufblasbare RückhalteeinrichtungenO Dadurch soll im Falle eines Unfalls der Fahrzeuginsasse sicher auf seinem zeitz gehalten und dadurch vor Verletzungen geschützt werden0 Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie beim Überschlagen des Fahrzeugs um seine Längsachse nicht ansprechen, wenn nicht gleichzeitig eine entsprechende Verzögerung der FLhrzeugbewegung eintritt.In motor vehicles, it is known to measure vehicle decelerations and depending on this, triggering safety devices, such as a belt tensioner the seat belt or inflatable restraints o This is intended in the event of In the event of an accident, the vehicle occupant is kept safe on their time and thus protected Injuries are protected0 These known devices have the disadvantage that they do not respond when the vehicle overturns around its longitudinal axis, if a corresponding delay in vehicle movement does not occur at the same time.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, die eine brehbewegung des Kraftfahrzeugs um seine Längsachse identifiziert.It is therefore an object of the invention to provide a device that identified a rotational movement of the motor vehicle about its longitudinal axis.
Diese Aufgabe wird erfindungsgeinäß dadurch gelöst, daß im Krtftfahrzeug ein Sensor angeordnet ist, durch den eine Drehbewegung des Kraftfahrzeugs um seine Längsachse messbar und ein entsprechendes Signal erzeugbar ist0 Dieser Sensor ist vorteilhafterweise im Bereich der Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet, damit möglichst alle erfassbaren Drehkräfte und nicht nur Teile davon vom Sensor registriert werden0 Damit erreicht der Sensor auch eine höhere Empfindlichkeit0 Günstigerweise ist der Sensor dabei im Bereich des Tunnels in Höhe des Schaltknüppels des Kraftfahrzeugs angeordnet.This object is achieved according to the invention in that in the Krtftfahrzeug a sensor is arranged through which a rotational movement of the motor vehicle around his Longitudinal axis can be measured and a corresponding signal can be generated 0 This sensor is advantageously arranged in the region of the longitudinal axis of the motor vehicle so that if possible all detectable torsional forces and not only parts of it registered by the sensor0 This means that the sensor also achieves a higher sensitivity0 The sensor is expediently in the area of the tunnel at the level of the gear stick of the motor vehicle arranged.
Vorteilhafterweise ist der Sensor ein elektrischer Geber. Durch das gewonnene elektrische Signal, kann auf direktem Weg die Sicherheitseinrichtung ausgelöst werden, ohne daß zuerst eine Umsetzung in ein elektrisches Signal erfolgen müßte. Weiterhin besteht auch der Vorteil, daß auf einfache Weise die elektrisch Funktionsfähigkeit der Einrichtung überprüft werden kann. Sollen z.B. bei einem Gurtstrammer Treibsätze gezündet werden, so erfolgt dies auf einfachste Weise durch eine elektrische Zündung, auf Grund des elektrischen Signals des Sensors hin weiterer Vorteil besteht auch darin, daß durch den Betrieb des Sensors kein Verschleiß auftritt und somit die Zuverlässigkeit aes Sensors sehr hoch ist.The sensor is advantageously an electrical transmitter. By the The electrical signal obtained can trigger the safety device directly without first having to be converted into an electrical signal. Furthermore, there is also the advantage that the electrical functionality is simple the facility can be verified. Should e.g. propellants for a belt tensioner are ignited, this is done in the simplest way by an electrical ignition, there is also another advantage due to the electrical signal from the sensor in that no wear occurs due to the operation of the sensor and thus the Reliability of aes sensor is very high.
Ist der Sensor ein elektrodynamisoher Geber, so hat dies den Vorteil, daß keine Stromversorgung erforderlich ist und somit eine große Unabhängigkeit in der Anordnung des Sensors gegeben ist.If the sensor is an electrodynamic transmitter, this has the advantage of that no power supply is required and thus a great independence in the arrangement of the sensor is given.
Auch wird dadurch die Zuverlässigkeit erhöht.This also increases the reliability.
Ein als elektrodynamischer Geber ausgebildeter Sensor kann eine Unipolarmaschine mit einem Leiter und einem Magneten sein, die relativ zueinander bewegbar ind, wobei an die beiden Leiterverstärker enden ein Meß zur Abgabe des Signals angeschlossen ist.A sensor designed as an electrodynamic transmitter can be a unipolar machine with a conductor and a magnet which are movable relative to one another, wherein A measurement for outputting the signal is connected to the two conductor amplifiers is.
Die dabei an den beiden Leiterennien vorhandene Spannung ist ein Mafs für die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die relativ zueinander bewegbaren Teile bei einem Überschlagen des Eraftfahrzeugs um die Längsachse gegeneinander bewegen.The voltage present at the two conductor lines is a measure for the angular velocity at which the parts that can move relative to one another move move against each other around the longitudinal axis when the vehicle overturns.
Vorteilhafterweise ist der Magnet ein Dauermagnet, sodaß er keine besonderen Anschlußleitungen für die Stromzuführung benötigt, Der Leiter ist vorzugsweise fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden und der Magnet um eine Achse axial zur Längsachse de Kraftfahrzeugs drehbar gelagert. Da der Leiter fest im Kraftfahrzeug ist, ist seine Verbindung mit dem ebenfalls fest im verstärker Kraftfahrzeug angeordneten Meß ohne Schwierigkeiten mglich.The magnet is advantageously a permanent magnet, so that it does not special connection cables are required for the power supply, the conductor is preferred firmly connected to the motor vehicle and the magnet about an axis axially to the longitudinal axis de motor vehicle rotatably mounted. Since the conductor is fixed in the vehicle, is its connection with the also firmly arranged in the amplifier motor vehicle Measurement possible without difficulty.
Der Leiter kann innerhalb des radialen Feldes des Magneten angeordnet sein, wobei vorteilhafterweise der Leiter eine zylindrische Trommel ist. Damit wird ein im wesentlichen sich in axialer Richtung erstreckender Aufbau des Sensors erreicht.The conductor can be arranged within the radial field of the magnet be, advantageously the conductor is a cylindrical drum. So that will a construction of the sensor that extends essentially in the axial direction is achieved.
Sind aber die Platzverhältnisse im Kraftfahrzeug so, daß eher ein radial sich erstreckender Sensor eingebaut werden kann, so ist vorteilhafterweise der Leiter und der Magnet axial verstärker nebeneinander angeordnet und der Meß zwischen dem radial äußeren Bereich und dem Bereich der Drehachse des Magneten an den Leiter angeschlossen Leiter und Magnet können dabei einen kreisförmigen vuerschnitt besitzen, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Leiter eine Scheibe ist0 Eine weitere Möglichkeit eines elektrodynamischen Gebers besteht darin, daß der Sensor ein Wirbelstromeeber mit einem Leiter, einem Magneten und einer Empfangsspule ist, wobei der Leiter relativ zum Magneten und zur Empfangsspule bewegbar ist verstärker und an die Empfangs spule ein Meß zur Abgabe des Signals angeschlossen ist, Durch einen derartigen Wirbelstromgeber kann die Drehbeschleunigung der bewegbaren Teile relativ zueinander gemessen werden.But if the space in the motor vehicle is such that rather a radially extending sensor can be installed, so is advantageous the conductor and the magnet axially arranged next to each other and the measuring amplifier between the radially outer area and the area of the axis of rotation of the magnet The conductor connected to the conductor and magnet can have a circular cross-section and it is advantageous if the conductor is a disk0 Another The possibility of an electrodynamic transmitter is that the sensor is an eddy current transmitter with a conductor, a magnet and a receiving coil, the conductor being relative to the magnet and to the receiving coil is movable amplifier and to the receiving coil a measuring device for outputting the signal is connected, by such an eddy current generator can the rotational acceleration of the movable parts relative to one another be measured.
Ist der Sensor ein Wirbelstromgeber mit einem Leiter, einem Magneten und einem Hallgenerator, wobei der Leiter relativ zum Magneten und zum Hallgenerator bewegbar ist und an den Hallverstärker generator ein Meß zur Abgabe des Signals angeschlossen ist, so wird mit diesem Sensor die Winkelgeschwindigkeit zwischen den relativ zueinander bewegbaren Teilen gemessen.If the sensor is an eddy current transmitter with a conductor, a magnet and a Hall generator, the conductor being relative to the magnet and to the Hall generator is movable and to the Hall amplifier generator a measurement for outputting the signal is connected, this sensor is used to determine the angular velocity between the parts that can move relative to one another are measured.
Der Magnet ist vorteilhafterweise ein Dauermagnet, damit keine besonderen Stromversorgungsleitungen erforderlich sind Der Magnet und die Empfangsspule bzw. der Hallgenerator sind vorzugsweise fest mit Kraftfahrzeug verbunden und der Leiter ist vorzugsweise in der Fahrzeuglängsachse drehbar gelagert. Da somit Empfangsspule und Meßgerät beide fest angeordnet sind, ist keine komplizierte Verbindung zwischen diesen beiden Teilen erforderlich.The magnet is advantageously a permanent magnet, so there is no special one Power supply lines are required The magnet and the receiving coil or the Hall generator and the conductor are preferably permanently connected to the motor vehicle is preferably rotatably mounted in the vehicle's longitudinal axis. Since thus receiving coil and measuring device are both fixedly arranged, is not a complicated connection between these two parts are required.
lst der Leiter im Bezug auf die Längsachse des Kraftfahrzeugs radial zum Magnet und zur Empfangsspule bzw. zum Hallgenerator ant-eordnet, so erhält man ein im wesentlichen axial sich erstreckendes Aggregat. Der Leiter kann dabei eine zylindrische Trommel sein. Zur Führung des magnetischen Flusses wird die Trommel zweckmäßif, mit einem permeablen Werkstoff ausgekleidet.Diese Maßnahme bringt auch eine Erhöhung des Trägheitsmomentes, wodurch die E':pfindlichkeit des Gebers wesentlich erhöht wird.If the conductor is radial with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle to the magnet and to the receiving coil or to the Hall generator, so one obtains a substantially axially extending assembly. The leader can do one be cylindrical drum. The drum is used to guide the magnetic flux expediently, lined with a permeable material. This measure also brings an increase in the moment of inertia, which significantly increases the sensitivity of the encoder is increased.
Erf@rdert aber der im Kraftfahrzeug vorhandene Einbauraum einen sich im wesentlichen radial erstreckenden Aufbau des Sensors, so kann der Leiter axial neben der! .arrleten und der Empfangs-Spule bzw. dem Hallgenerator angeordnet sein. Dabei ist vorteiliiafterweise der Leiter einc £o!iei be.However, the installation space available in the motor vehicle requires itself substantially radially extending structure of the sensor, the conductor can be axially next to the! Arrleten and the receiving coil or the Hall generator be arranged. Advantageously, the ladder is one of the elements.
Eine dritte Ausbildungsrr. glichkeit des Sensors als elektrodAnamischer Geber besteht darin, daß der Sensor ein Gleich- stromgenerator mit einer Leiterschleife ist, die im magnetischen Feld eines Magneten um eine Achse axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs drehbar gelagert ist und deren Enden an einem Kollektor verstärker anliegen, an den ein Meß zur Abgabe des Signals angeschlossen ist. Mit diesem Sensor wird die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die relativ zueinander bewegbaren Teile bewegen, gemessenO Durch die Ausbildung des Magneten als dauermagnet ist dieser unabhängig von Stromzuführungsleitungen. Um höhere Spannungen zu erreichen, kann die Leiterschleife eine einen Anker aus Weicheisen umschließende Spule sein.A third apprentice possibility of the sensor as an electrodanamic Encoder consists in the fact that the sensor power generator with a conductor loop that is in the magnetic field of a magnet around an axis is rotatably mounted axially to the longitudinal axis of the motor vehicle and the ends thereof a collector amplifier are applied to which a measuring device for outputting the signal is connected is. With this sensor the angular velocity with which the relative Moving parts that can move relative to one another, measured O by the design of the magnet as a permanent magnet, it is independent of power supply lines. To higher tensions To achieve this, the conductor loop can enclose an anchor made of soft iron Be coil.
Die Leiterschleife kann fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sein und der drehbar gelagerte Magnet mit einer seismischen Masse ausgebildet sein, wobei der Magnet durch oine Xiickstellfeder in seine Ruheposition definiert ist. In diesem Fall wird die Drehbeschleunigung gemessen.The conductor loop can be permanently connected to the motor vehicle and the rotatably mounted magnet can be formed with a seismic mass, wherein the magnet is defined in its rest position by a return spring. In this In the event, the spin is measured.
Die bisher beschriebenen Sensoren, die als Unipolarmaschine, Wirbelstromgeber und Gleichtromgenerator ausgebildet sind, sind sog. aktive Geber, die zu ihrem Betrieb keine Stromversorgung benötigen, wodurch auch die dazu erfornerlichen Stromversorgungsleitungen entfallen.The sensors described so far, which are used as unipolar machines, eddy current sensors and DC generators are so-called. Active transmitters that are used to operate do not require a power supply, which means that the power supply lines required for this are also required omitted.
Ein sogO passiver Sensor, der mit einer Stromversorgung arbeitet, ist ein Strommitnahmegeber mit einer wechse1str()mdurchflossenen Erregerspule, einer an einem eerät :ur Abgabe des Signals anschlossenen Empfangsspule und einem retativ zu den Spulen bewegbaren Leiter.Durch diesen Sensor wird die Winkelgeschwindigkeit gemessen.Dies erfolgt dadurch, daß das von der Erregerspule in den Leiter induziert Magnetfeld durch die Bewegung des Leiters abgelenkt wird und sich somit die Wirkung dieses Magnetfelds auf die Empfangsspule ändert.A so-called passive sensor that works with a power supply, is a current sensor with a wechse1str () m-flown excitation coil, a on an eerät: a receiver coil connected to output the signal and a retativ to the coils movable conductor. This sensor determines the angular velocity This is done by the fact that it is induced by the excitation coil in the conductor Magnetic field due to the movement of the conductor being distracted and yourself thus the effect of this magnetic field on the receiving coil changes.
Die Erregerspule und die Empfangs spule können in Bezug auf die Längsachse des Kraftfahrzeugs radial zum Leiter angeordnet sein, wobei der Leiter vorteilhafterweise eine zylindrische Trommel ist.The excitation coil and the receiving coil can with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle be arranged radially to the conductor, the conductor advantageously is a cylindrical drum.
Diese Ausbildung hat eine im Wesentlichen axiale Erstreckung.In einer anderen Ausbildungsform kann die Erregerspule und die Empfangsspule in Bezug auf die Längsachse des Kraftfahrzeugs axial neben dem Leiter angeordnet sein, wobei der Leiter vorteilhafterweise eine Scheibe ist.Diese Ausbildung hat eine im Wesentlichen radiale Erstreckung.Dieses zweite Grundprinzip kann auch dadurch erreicht werden, daß die Erregerspule und die Empfangsspule je auf einer Seite des Leiters angeordnet sind.This training has an essentially axial extension Another form of training can be the excitation coil and the receiving coil with respect to the longitudinal axis of the motor vehicle can be arranged axially next to the conductor, wherein the conductor is advantageously a disc. This design has an essentially radial extension. This second basic principle can also be achieved by that the excitation coil and the receiving coil are each arranged on one side of the conductor are.
Sind die Erregerspule und die Empfangsspule fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden und der Leiter um eine Achse axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs drehbar gelagert, so hat dies den Vorteil, daß nur drehfest im Fahrzeug angeordnete Teile an Stromführungsleitungen angeschlossen werden müssen.Are the excitation coil and the receiving coil fixed to the motor vehicle connected and the conductor rotatable about an axis axially to the longitudinal axis of the motor vehicle stored, this has the advantage that only non-rotatably arranged parts in the vehicle must be connected to power lines.
Um Störbeschleunigungen, die sich z.B. durch die Erabeschleunigung oder durch eine Seitenbeschleunigung ergeben bei der Messung zu vermeiden, besitzen. vorteilhafterweise die drehbar gelagerten Teile der Sensoren eine relativ große Masse, wobei ihre Lagerung weitgehend reibungsfrei ist.About interfering accelerations, e.g. caused by the real acceleration or due to lateral acceleration resulting from the measurement to avoid owning. advantageously, the rotatably mounted parts of the sensors have a relatively large size Mass, whereby their storage is largely frictionless.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen erfindungsgemä.ßen Sensor als Unipolarmaschine mit radialem Aufbau im Schnitt Figur 2 einen erfindungsgemäßen Sensor als Unipolarmaschine mit axialem Aufbau im Schnitt Figur 3 einen erfindungsgemäßen Sensor als Wirbelstromgeber mit radialem Aufbau im Schnitt Figur 4 den Sensor nach Figur 3 im Schnitt entlang der Linie IV-IV Figur 5 einen erfindungsgemäßen Sensor als Wirbelstromgeber mit axialem Aufbau im Schnitt Figur 6 den Sensor nach Figur 5 im Schnitt entlang der Linie VI-VI Figur 7 einen erfindungsgemäßen Sensor als Gleichstromgenerator mit radialem Aufbau im Schnitt Figur 8 einen erfindungsgemäßen Sens r als Strommitnahmegeber mit radialem Aufbau im Schnitt Figur 9 den Sensor nach Figur 8 im Querschnitt Figur 10 einen erfindungsgemäßen Sensor als Strommitnahmegeber mit axialem Aufbau im Schnitt Figur 11 ein Einbauschema eines Sensors in einem Kraftfahrzeug Die in den Figuren 1 und 2 als Unipolawmaschinen ausgebildeten Sensoren weisen einen Dauermagneten 1 bzw.1' auf, in dessen Fela ein Leiter angeordnet ist.In Figur 1 ist der Leiter eine zylindrische Trommel 2, die sich im radialen Feld dEs radial zu ihr angeordneten Dauermagneten 1 befindet.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. FIG. 1 shows one according to the invention Sensor as a unipolar machine with a radial structure in section figure 2 shows a sensor according to the invention as a unipolar machine with an axial structure in section FIG. 3 shows a sensor according to the invention as an eddy current generator with a radial structure in section FIG. 4 shows the sensor according to FIG. 3 in section along the line IV-IV FIG 5 shows a sensor according to the invention as an eddy current generator with an axial structure in section FIG. 6 shows the sensor according to FIG. 5 in a section along the line VI-VI FIG. 7 Sensor according to the invention as a direct current generator with a radial structure in section FIG. 8 shows a sensor according to the invention as a current transfer sensor with a radial structure in section FIG. 9 the sensor according to FIG. 8, in cross section FIG. 10 a sensor according to the invention Sensor as a current transfer sensor with an axial structure, in section FIG. 11 an installation diagram of a sensor in a motor vehicle The ones shown in FIGS. 1 and 2 as Unipolawmaschinen formed sensors have a permanent magnet 1 or 1 ', in the field of a Head is arranged. In Figure 1, the head is a cylindrical drum 2, the is located in the radial field of the permanent magnet 1 arranged radially to it.
In Figur 2 befindet sich der als Scheibe 3 ausgebildete Leiter im axial gerichteten Feld des axial neben der Scheibe 3 angeordneten Dauermagneten 1'.In Figure 2, designed as a disk 3 conductor is located in axially directed field of the permanent magnet arranged axially next to the disk 3 1'.
In beiden Figuren ist der Dauermagnet 1 bzw.1 um eine Achse 4 drehbar gelagert, die axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs, in das der Sensor eingebaut wird, verläuft.In both figures, the permanent magnet is 1 or 1 around an axis 4 rotatable stored axially to the longitudinal axis of the motor vehicle in which the sensor is installed becomes, runs.
Die Trommel 2 und die Scheibe 3 sind fest im Fahrzeug eingebaut.The drum 2 and the disc 3 are permanently installed in the vehicle.
Zwischen beiden axialen Enden der Trommel 2 bzw. zwischen dem radial äußeren Bereich und dem Bereich der Achse 4 der Scheibe 3 verstärker wird die Spannung abgegriffen und durch einen Meß 5 registriert.Between the two axial ends of the drum 2 or between the radial outer area and the area of the axis 4 of the disc 3 is the tension intensifier tapped and registered by a measuring 5.
verstärker Der Meß 5 gibt ein dieser Spannung entsprechendes Signal ab. amplifier The measuring 5 gives a signal corresponding to this voltage away.
Eine solche Spannung wird erzeugt, wenn ein Überschlag des Kraftfahrzeugs um seine Längsachse erfolgt, da es dabei, aufgrund der Massenträgheit des Dauermagneten 1,1', zu einer Relativverdrehung zwischen dem Dauermagneten 1 bzw. lt der und der Trommel 2 bzw. der Scheibe 3 kommt und dadurch in Trommel 2 bzw. der Scheibe 3 eine Spannung induziert wird. Such a voltage is generated when the motor vehicle rollover takes place around its longitudinal axis, because it is due to the inertia of the permanent magnet 1,1 ', to a relative rotation between the permanent magnet 1 or lt the and the Drum 2 or the disk 3 comes and thereby in drum 2 or the disk 3 one Voltage is induced.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen als Sensoren ausgebildete Wirbelstromgeber, die ähnlich wie die Unipolarmaschinen der Figuren 1 und 2 in radialer und axialer Bauweise gestaltet sind, wobei die Figuren 3 und 4 die radiale und die Figuren 5 und 6 die axiale Bauweise zeigen0 In den Figuren 3 und 4 ist ein als zylindrische Trommel 6 ausgebildeter Leiter axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs drehbar gelagert0 Radial ihn umgebend sind in abwechselnder Reihenfolge, gleichmäßig am Umfang verteilt, Pole mit wechselnder Polung eines Dauermagneten 7 und Empfangsspulen 8 angeordnet. Die Dauermagneten 7 und die Empfangs spulen 8 sind in einem als Blechpaket ausgebildeten Stander 10 befestigt, der drehfest im Kraftfahrzeug eingebaut ist.Figures 3 to 6 show eddy current generators designed as sensors, which are similar to the unipolar machines of Figures 1 and 2 in radial and axial Construction are designed, with Figures 3 and 4 the radial and Figures 5 and Fig. 6 shows the axial construction0 In Figs. 3 and 4, a is as cylindrical Drum 6 formed conductor rotatably mounted axially to the longitudinal axis of the motor vehicle0 Radially surrounding it are in alternating order, evenly distributed around the circumference, Poles with alternating polarity of a permanent magnet 7 and receiving coils 8 are arranged. The permanent magnets 7 and the receiving coils 8 are designed as a laminated core Stander 10 attached, which is rotatably installed in the motor vehicle.
In die Trommel 6 ragt ein mit dem Ständer 10 verbundener weichmagnetischer Kern 11, der einen guten magnetischen Rückschluß bewirkt. An die Empfangsspulen 8 ist ein nicht dargestelltes Meßgerät angeschlossen.A soft magnetic device connected to the stand 10 protrudes into the drum 6 Core 11, which has a good magnetic return causes. To the Receiving coils 8 is connected to a measuring device (not shown).
Bei einer relativen Drehbewegung zwischen dem Ständer 10 und der Trommel 6, wird in der Trommel 6 eine Spannung induziert, durch die sich Wirbelströme ausbilden. Das Magnetfeld der Wirbelströme durchsetzt die Empfangsspulen 8, wobei die in die Empfangsspulen induzierte Spannung vom Meßgerät registriert wird.With a relative rotational movement between the stand 10 and the drum 6, a voltage is induced in the drum 6, through which eddy currents develop. The magnetic field of the eddy currents penetrates the receiving coils 8, the in the Receiving coils induced voltage is registered by the measuring device.
Nach dem gleichen Prinzip arbeitet der in den Figuren 5 und 6 dargestellte Sensor. Dort ist der Leiter eine Scheibe 12, die um eine zur Längsachse des Kraftfahrzeugs axiale Achse 9 drehbar gelagert ist.The one shown in FIGS. 5 and 6 operates on the same principle Sensor. There, the conductor is a disk 12, which is around a to the longitudinal axis of the motor vehicle axial axis 9 is rotatably mounted.
Axial auf der einen Seite der Scheibe 12 sind die Pole des Dauermagneten 7 und auf der anderen Seite zu den Polen um 900 versetzt die Empfangsspulen 8 in einem Ständer 10 angeordnet, der drehfest mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist.Axially on one side of the disk 12 are the poles of the permanent magnet 7 and on the other side to the poles by 900 offset the receiving coils 8 in arranged a stand 10 which is rotatably connected to the motor vehicle.
Der Ständer 10 besteht aus zwei zusammengesetzten schalenartigen Blechteilen, die sich sehr wirtschaftlich herstellen lassen.The stand 10 consists of two assembled shell-like sheet metal parts, which can be produced very economically.
In Figur 7 ist ein als Gleichstromgenerator ausgeeine bildeter Sensor dargestellt, der einen Anker 13 aus Weicheisen umschließende Spule 14 aufweist. Anker 13 und Spule 14 sind fest im Kraftfahrzeug angeordnet0 axial zur Spule 14 und zu dieser radial gerichtet sind die Pole eines Dauermagneten 15 angeordnet9 der um die Achse 16 drehbar gelagert ist, welche axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs verläuft. In FIG. 7, a sensor designed as a direct current generator is shown shown, which has an armature 13 made of soft iron enclosing coil 14. Armature 13 and coil 14 are fixedly arranged in the motor vehicle 0 axially to coil 14 and the poles of a permanent magnet 15 are arranged in a radial direction to this 9 which is rotatably mounted about the axis 16, which is axially to the longitudinal axis of the motor vehicle runs.
Eine Rückstellfeder 17 dient zur Festlegung der Ruheposition des Dauermagneten 15 gegenüber dem Anker 13.A return spring 17 is used to determine the rest position of the permanent magnet 15 opposite the anchor 13.
Bei relativer Verdrehung von Anker 13 und Dauermagnet 15 zueinander wird eine Spannung in der Spule 14 induziert, die über einen nicht dargestellten Kollektor oder über die oben und unten angeordnete Rückstellfeder einem Meßverstärker zugeführt wird.When the armature 13 and permanent magnet 15 are rotated relative to one another a voltage is induced in the coil 14, which is about one not collector shown or via the return spring arranged above and below is fed to a measuring amplifier.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen als Sensoren ausgebildete Strommitnahmegeber, wobei die Sensoren der Figuren 8 und 9 einen radialen und der Sensor nach Figur 10 einen axialen Aufbau hat. In den Figuren 8 und 9 ist ein als Trommel 18 ausgebildeter Leiter um eine Achse 19 drehbar gelagert, die axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Figures 8, 9 and 10 show current transfer sensors designed as sensors, the sensors of FIGS. 8 and 9 being radial and the sensor according to FIG 10 has an axial structure. In FIGS. 8 and 9, a drum 18 designed as a drum is shown Head rotatably mounted about an axis 19 which is axially to the longitudinal axis of the motor vehicle is aligned.
Radial um die Trommel 18 herum sind in abwechselnder Reihenfolge an Wechselstrom angeschlossene Erregerspulen 20 und Empfangsspulen 21 gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei an die Empfangs spulen 21 ein nicht dargestelltes Meßgerät angeschlossen ist. Erregerspulen 20 und Empfangsspulen 21 sind drehfest im Kraftfahrzeug angeordnet. Das durch die an Wechselstrom angeschlossenen Erregerspulen 20 erregte Magnetfeld durchsetzt die Trommel 18 und induziert eine Spannung, die einen Wirbelstrom auslöst. Durch eine relative Drehbewegung von Tronmel 18 und Spulen 20,21 zueinander, wird der Wirbelstrom mitgerissen, so daß sich seine Wirkung auf die Empfangs spulen 21 ändert. Diese Änderung der Wirkung auf die Empfangsspulen 21 bedeutet auch eine Änderung der an den Empfangsspulen vorhandenen Spannung.Radially around the drum 18 are on in alternating order Alternating current connected excitation coils 20 and receiving coils 21 evenly distributed arranged, with the receiving coils 21 connected to a measuring device, not shown is. Excitation coils 20 and receiving coils 21 are arranged in a rotationally fixed manner in the motor vehicle. The magnetic field excited by the excitation coils 20 connected to alternating current passes through the drum 18 and induces a voltage which triggers an eddy current. By a relative rotational movement of the drum 18 and the coils 20,21 to one another, the eddy current entrained, so that its effect on the receiving coils 21 changes. This change in the effect on the receiving coils 21 also means one Change of the voltage present on the receiving coils.
Diese Spannung bzw0 Spannungsänderung wird von dem nicht dargestellten Me!?ve'stärker registriert.This voltage or voltage change is different from the one not shown Me!? Ve registered more strongly.
Damit eine bessere Führung der Magnetfelder erfolgt, sind mit dem Ständer verbunden ein in die Trommel 18 hineinragendes Blechpaket 24 und ein Blechpaket 25 mit 4 Polen angeordnet.Das Blechpaket erhöht gleichzitig das Trägheitsmoment und damit auch die Empfindliohk<it (es Gebers.Nach dem gleichen Prinzip arbeitet auch der Sensor ntoh Figur lo.So that a better guidance of the magnetic fields takes place, are with the Stands connected a laminated core 24 protruding into the drum 18 and a laminated core 25 arranged with 4 poles. The laminated core increases the moment of inertia at the same time and with it also the sensitivity. It works according to the same principle also the sensor ntoh figure lo.
Unterschielich zu den Ausbildungen der Figuren 8 und 9 ist, Daß der Leiter eine Scheibe 22 ist, die um eine axial zur Längsachse des Kraftfahrzeugs verlaufende Achse 19 drehbar gelagert ist.Die Erregerspulen 20 und die Empfangsspulen 21 sind axial rechsts und links neben der Scheibe 22 angeordnet.Die beiden Erregerspulen 20 sind um 1800 versetzt angeordnet ebenso die beiden Empfangsspulen 21.Beide Spulenpaare 20 und 21 schließen einen Winkel von oO gegeneinander ein.Spulenkörper 26 aus weichmagnetischer Oxydkeramik dienen zur Führung des Magnetfeldes.It differs from the designs in FIGS. 8 and 9, That the conductor is a disk 22 which is about an axial to the longitudinal axis of the motor vehicle extending axis 19 is rotatably mounted. The excitation coils 20 and the receiving coils 21 are arranged axially to the right and left of the disk 22. The two excitation coils 20 are offset by 1800, as are the two receiving coils 21, both coil pairs 20 and 21 enclose an angle of oO to each other ein.Sülenkkörpers 26 made of soft magnetic Oxide ceramics are used to guide the magnetic field.
In Figur 11 ist ein schematischer Querschnitt eines Kraftfahrzeugs mit Blickrichtung in Richtung der Längsachse 27 des Kraftfahrzeugs dargestellt, wobei der Sensor 28 axial zu dieser Längsachse 27 in Höhe des Schaltknüppels angeordnet ist.Erfolgt z. B.In Figure 11 is a schematic cross section of a motor vehicle shown looking in the direction of the longitudinal axis 27 of the motor vehicle, wherein the sensor 28 is arranged axially to this longitudinal axis 27 at the level of the gear stick Is carried out e.g. B.
bei einem Unfall ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs um diese Längsachse 27 bzw. eine dazu parallele Achse, so wird der Sensor 28 eine Spannung bzw. Spannungsänderung erzeugen, welche durch den Meßverstärker registriert wird.Der Meßverstärker gibt daraufhin ein Signal ab, durch das eine Sicherheitseinrichtung, wie z.B. ein Gurtstrammer oder eine aufblasbare Rückhalteeinrichtung ausgelöst wird.in the event of an accident, the motor vehicle overturning around this longitudinal axis 27 or an axis parallel to it, the sensor 28 becomes a voltage or voltage change which is registered by the measuring amplifier. The measuring amplifier gives then a signal through which a safety device, such as a belt tensioner or an inflatable restraint is deployed.
Claims (1)
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| DE19803030065 DE3030065A1 (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Detecting vehicle rotation about longitudinal axis - using magnet rotating about conductor with amplifier connected to both ends |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4012480A1 (en) * | 1990-04-19 | 1991-10-24 | Teves Gmbh Alfred | MEASURING VALUE FOR AN ELECTRICALLY DRIVED POWER STEERING |
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| DE3030065C2 (en) | 1991-06-06 |
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